陈文辉，唐 旭，胡石元，张勇辉，刘耀林

(1.广东省土地开发储备局，广东 广州 510075；2.武汉大学 资源与环境科学学院，湖北 武汉 430079；3.武汉大学 地理信息系统教育部重点实验室，湖北 武汉 430079；4.武汉大学 数字制图与国土信息应用工程国家测绘局重点实验室，湖北 武汉 430079)

土地登记确权发证归属于地籍管理，由于我国地籍管理主要集中在城市，城市地籍具备了较完善的业务管理机制和信息化技术基础，而农村地籍的管理工作则尚在进一步发展和完善中.诸多地区土地管理部门将城市地籍管理信息系统直接使用或改造来实现集体土地使用权的确权发证.但此种应用模式存在以下两方面的不足：①从业务流程角度看，城市地籍系统遵循土地调查、土地登记、权属审核、土地发证等的业务流程[1]，每一环节与对应操作人员业务对应，操作独立、严格.而农村地籍管理工作业务流程则相对简单，主要工作集中在信息录入和发证打印，采用城市地籍管理模式进行集体土地使用权确权发证，业务流程的不一致和县级土地管理机构的人员配备不对称必然导致工作效率低下.②从管理数据角度看，城市地籍数据库中不仅包含了反映土地权属的空间数据库和属性信息，还包括土地发证的过程信息，相对于农村集体地籍管理而言，数据结构复杂且存在冗余.目前，国内诸多学者基于不同平台和架构模式，研究或开发了实现集体土地使用权登记发证的信息系统，较具有代表性的有图文办公土地登记信息系统研究[2]、GIS与OA一体化的集体土地登记发证系统实现[3]、基于ArcGIS Engine的土地登记图文办公系统实现[4]、基于ArcGIS Server的土地登记管理系统研究[5]、基于COMGIS的土地登记信息系统实现[6].相关研究为集体土地使用权登记发证系统提供了很好建设思路和案例，但在业务流程和数据库建设方面依然遵循了“大而全”的路线，在业务流的精简、可定制和数据库的共享与维护的简便性、可操作性等方面不能满足县级土地部门发证的要求.

综上，本文将在借鉴现有土地登记系统研究经验和分析县级土地管理部门进行农村集体土地使用权登记发证业务流程的基础上，确定系统软件和数据库运行合适的硬件工作环境；以集体土地使用权证书内容信息为数据基础，进行实体关系分析与数据库设计；研究数据库中空间和属性信息与集体土地使用权证之间的映射方法和系统实现模式，并运用GIS组件和高级编程工具实现集体土地使用权登记发证系统的开发.

1 系统分析与设计

1.1 系统工作环境配置

目前诸多土地管理信息系统采用了能实现网络服务的B/S(Browser/Server)结构和C/S(Client/Server)结构，很好地解决了业务的分布式办理和数据的互联网或局域网共享.但是由于此次农村集体土地使用权登记发证工作属于行政区划范围内农村全域覆盖的初始土地登记，工作量大、时间紧，要求信息系统的建设周期短.另外，承担工作主要部门为县级土地管理部门，对应业务科室的工作人员数量有限，网络硬件建设不完善，实践中只能采用“业务集中处理模式”进行工作，要求信息系统的业务流程简化.因此，本次研制的面向用户为县级土地管理部门的农村集体土地使用权登记简易发证系统将采用“软件运行、业务办理和数据集中”的单机工作环境.

对系统开发、运行所需的软、硬件环境有如下分析：①考虑目前常用的计算机硬件、操作系统状况，设计系统运行的一般硬件配置.②考虑目前县级土地管理部门已有的GIS软件平台参差不齐状况，系统需要有“独立系统”模式和“平台嵌入”模式实现系统架构.ESRI产品ArcGIS Engine开发包支持全部标准开发环境，包括.NET，组件对象模型(COM)，Java 和C++以及所有主流操作系统，如Windows、UNIX和Linux.ArcGIS Engine不仅包括了GIS应用所需要的开发资源，最重要的是其支持“独立的GIS 应用程序”和“嵌入式的应用”两种开发模式，符合集体土地使用权登记简易发证系统的技术需求.③考虑目前一般土地管理人员对于数据库的维护和管理水平和ArcGIS支持的数据兼容需求，选择存储方式简单，易于维护管理的Access数据库作为系统数据库.系统运行的软、硬件环境的详细配置见表1.

表1 系统运行的软、硬件环境配置

1.2 系统的数据库设计

集体土地使用权证书是确权的基本凭证，本文以其内容信息为基础，分析数据来源、实体要素关系，基于ArcGIS的Personal Geodatabase设计反映宗地权属信息的空间数据库和非空间数据库的数据结构.从集体土地使用权证书打印页的第2页、第3页和第4页上提取需要打印的数据项共20项，按照数据项与标签内容的关系和位置，编制项号、数据项名称，并对各数据项内容的来源及处理方式进行分析，详细见表2.

通过对表2中的数据项分析，集体土地使用权发证系统涉及9类要素，包括:① P1宗地权利信息、② P2宗地图多边形信息、③ P3界址点信息等要素、④ R1行政单位信息、⑤ R2土地使用权人信息、⑥ R3土地所有权人信息、⑦ R4土地利用现状信息、⑧ R5地籍分幅信息、⑨ S10宗地图辅助图层.分析要素实体关系，参照《城镇地籍数据库标准》设计各要素的数据库结构，依据数据库关键字建立数据关联，根据证书数据项打印内容处理方式设计数据流.系统的数据库结构及数据流如图1所示.其中：第17项宗地图涉及数据为能显示证书中宗地边界四至的空间范围，多种辅助图层叠加的图形数据集，将形成的宗地图图片以长二进制方式存储；第18项界址点表数据来源于P3界址点信息中查询证书中宗地关联的界址点集合，用字符串存储；第13、14和15项则需要与P2宗地多边形中的图斑面积进行关联检核：分摊面积与独占面积之和等于土地使用权面积、当前宗地所有证书的土地使用权面积和等于宗地多边形的图斑面积；其余项则需要通过人工交互从R1、R2、R3、R4和R5等数据库查询或直接输入.

表2 集体土地使用权证书内容、数据项与处理方式

图1 系统的数据库结构及数据流示意图Fig.1 Database structure and data flow

1.3 系统功能结构设计

根据县级土地管理部门“集中处理模式”的业务流程，集体土地使用权登记发证系统功能主要包括基础数据管理、土地登记发证、地籍查询统计和系统管理4个1级模块和17个二级功能结点.其中：①基础数据管理模块(F1)实现行政单位、土地所有权人和地籍分幅信息等基础的属性数据库和土地利用现状图、宗地图制作涉及的辅助图层的维护；②土地登记发证(F2)完成已有和新建宗地的登记、对登记信息中的空间坐标正确性、属性数据规范性进行检查，并根据归档要求检查资料齐全性，对完成登记的宗地进行证书的打印等功能.③地籍查询统计(F3)则主要为管理者提供关于土地登记发证的多种查询和统计方法.④系统管理模块(F4)系统授权管理和数据备份等基本维护功能.系统的功能结构如图2所示.

图2 集体土地使用权登记简易发证系统总体模块Fig.2 Functional structure of system for certificating use right of collective-owned land

2 系统开发与实现

集体土地使用权登记简易发证系统实现主要涉及证书内容中图、文数据的映射，功能模块实现的插件技术和两种宿主程序的实现模式等3方面的技术.

2.1 证书内容的数据映射实现

证书内容的数据映射具体步骤是：①通过建立一个ArcGIS的MXD工程文件集成集体土地使用权登记相关基础数据；②编制证书显示模板，通过Element变量、Data Frame和Microsoft Office Excel 二进制工作表对象分别实现数据库P1宗地权属信息中数据项到表2中证书内容项直接或分解映射、图形定位映射和表格查询映射的信息映射.具体实现方法如图3所示.

图3 证书内容的数据映射方法Fig.3 Functional structure of system for certificating use right of collective-owned land

2.2 系统功能实现的控件开发

集体土地使用权登记简易发证系统的功能既需要作为独立应用程序执行，又需要作为组件嵌入桌面软件ArcMap.因此，以提高软件开发效率和代码可重用性及系统可扩展性为主要目的[7]控件技术将成为系统开发的关键.本文以Microsoft Visual C# 2008为开发工具，ArcGIS Engine Developer Kit V9.3为GIS平台组件，继承Arc Engine的BaseCommand, BaseTool和BaseToolBar类，基于ICommand,ITool和IToolBar等接口，通过重载OnCreate()、OnClick()等事件和IHookHelper接口的实现控件与宿主程序(ArcMap或独立程序)之间界面与数据的通讯.集体土地使用权登记简易发证系统的功能控件如表3所示.

表3 集体土地使用权登记简易发证系统的功能控件

2.3 系统功能集成的宿主程序

基于2.2所设计开发的集体土地使用权登记简易发证系统的功能控件，系统功能集成的宿主程序需要实现集体土地使用权登记发证所涉及基础数据的加载；通过各数据库之间的关联将所需宗地权利数据从不同数据库中提取存放；按照图3的数据映射方法通过标签变量Element将宗地权利数据库中的属性数据映射到集体土地使用权证书相应的位置直接打印；通过空间查询提取出宗地图相关的空间图形信息和界址点信息到Data Frame中打印出来作为附图贴在土地使用权证书上.开发实现两类集成方式的宿主程序界面如图4(a)和(b)所示.

a.“独立系统”集成模式 b.“平台嵌入”集成模式图4 各种系统集成模式Fig.4 Kinds of system integrated model

3 结语

明晰集体土地产权，加快推进农村集体土地确权登记发证工作意义重大.本文研制系统软件集成农村集体土地使用权登记信息输入、维护、查询与证书打印等功能，功能简洁、实用，既有效实现了农村集体土地使用权登记发证，又能有效管理集体土地权属的相关空间和属性数据，对明晰集体土地产权，保证2012年底做到实现农村集体土地确权登记发证全覆盖[8]，提高县级国土管理部门工作效率和效果具有重要的意义.另外，根据业务单位的软件、人力现状，基于组件的“独立系统”和“平台嵌入”两种系统集成实现的模式，满足县级土地部门发证业务流精简、可定制和数据库的共享与维护的简便性、可操作性等要求，对于土地行业软件的开发与建设具有借鉴意义.

[1] 吴良霞，沈大江.基于工作流的地籍管理信息系统的设计[J].国土资源科技管理，2004,21(5):73-76.

[2] 蒋鹏,葛吉琦,钟太洋.面向图文办公的土地登记信息系统初探[J].四川测绘,2002,25(2):65-67.

[3] 何建华,刘耀林.GIS与OA一体化的集体土地登记发证系统设计与实现[J].国土资源科技管理，2004,21(4)：65-66.

[4] 张琴.基于ArcGIS Engine的土地登记图文办公系统的设计与实现[D].长沙:中南大学,2008:22-23.

[5] 彭茜.基于ArcGIS Server的土地登记管理系统[D].长沙:中南大学,2009:3-6.

[6] 张奥丽.基于COMGIS的土地登记信息系统的设计与实现[D].成都:西南交通大学,2009:10-11.

[7] 陈方明,陈奇.基于插件思想的可重用软件设计与实现[J].计算机工程与设计,2005,26(1):172-176.

[8] 国土部,财政部,农业部.关于加快推进农村集体土地确权登记发证工作的通知[J].农村财政与财务，2011(7)：43-44.